【出 處】：

【作 者】： 陳修平 [1] ; 鄒德永 [1] ; 李東杰 [2] ; 湯晶 [3] ; 魏玉皓 [2] ; 王偉 [4]

【摘 要】為提高頁巖氣鉆井效率、減少鉆頭泥包，根據現場常用PDC鉆頭建立三維流域模型，將巖屑模擬為從井底面射入流場的球狀顆粒，用拉格朗日粒子追蹤法描述固相，將鉆頭體DPM邊界條件設置為捕獲，以巖屑顆粒捕獲率作為反映泥包可能性的評價參數，結合井底流場結構特點，模擬分析了巖屑輸運與黏附規律。數值模擬結果表明，井底巖屑輸運時沿程存在碰撞與反彈的不規則三維運動，這導致部分巖屑黏附到鉆頭體表面：對于不同尺寸的巖屑顆粒，各刀翼和排屑槽的巖屑顆粒捕獲率尺，呈類似的變化規律，當巖屑粒徑為10mm時Pa最大，當粒徑小于1mm時，尺，較小且變化不大。巖屑容易發生黏附的情況為：流通面積較小處，流場異常復雜、三維特性明顯處及存在大面積的渦旋處，渦旋導致流線偏向鉆頭體。增大排屑槽最小流通面積，提高切削齒附近流速，減小渦旋數量和強度，有利于預防和減少鉆頭泥包。